多种严重威胁人类健康的疾病是由昆虫、婢螨传播的，主要防治措施就是控制这些媒介虫螨的传 播。据世界卫生组织报道，19481970年间，由于使用了滴滴涕，人类免于死于虐疾人数达 5000万之多，免除疫病患者达10亿之多。 正是基于上述两个原因，全世界对农药的需求量仍然很大，而且呈相对稳定的态势。全世 界农药的销售额1960年为5.8亿美元，1987年达200亿美元，1990年达264亿美元，2004 年~2007年均在320亿美元左右。 二、使用农药是综合防治中的重要措施 我国早在1975年就提出“预防为主，综合防治”的植物保护方针。综合防治应该理解为从 生态学的观点出发，全面考虑生态平衡、经济利益及防治效果，综合利用和协调农业防治、物理 和机械防治、生物防治及化学防治（使用农药）等有效的防治措施，将有害生物的危害控制在 个可以接受的水平。化学防治具有对有害生物高效、速效、操作方便、适应性广及经济效益显著 等特点，因此在综合防治体系中占有重要地位。在目前及可以预料的今后很长一个历史时期，化 学防治仍然是综合防治中的主要措施，是不可能被其它防治措施完全替代的。英国的L.Copping 博士在2002年曾指出“如果停止使用农药，将使水果减产78，蔬菜减产5%，谷物减产 32%”。据统计，我国因使用农药每年可挽回粮食损失5400万吨，棉花160万吨，蔬菜1600万 吨，水果500万吨，减少经济损失300亿人民币。 第四节农药学的研究范畴 农药学是化学门类和生物学门类许多分支学科的理论和技术交叉而成的综合性学科。农药 科学的核心内容是新农药创制、生产及应用，其研究范畴大致可以划分为下述7个领域： 一、农药合成 农药合成主要以有机合成化学的基本理论和技术方法，研究合成大量的供试化合物，通过 多种农药活性生物测定程序筛选出具有开发价值的候选化合物，进一步研究候选化合物的最佳合 成路线，优化合成工艺条件并进行中间试验，为产业化提供技术支持。农药合成研究的重点是筛 选新型先导化合物，然后围绕先导化合物采用生物等排体取代，药效团模型法，定量构效关系法 及虚拟筛选等进行先导结构的多级优化与展开，合成饰选出候选化合物。 二、剂型加工及施用技术 剂型加工主要是应用物理化学、胶体化学的相关理论，依据农药使用的要求及环境保护的 要求，研究新的剂型。如近年来快速发展的水分散粒剂、微乳剂等环保型新剂型及水溶性袋剂、 包剂、撒滴剂等省力化剂型。此外，针对一个具体的农药品种，依据该农药的理化性质（挥发 性、光稳定性、水溶性等)及防治对象的生物学特性研究开发出适合的制剂也是剂型加工研究的 主要内容。农药施用技术研究的重点是如何提高农药在靶标（被保护的作物或有害生物）上的有 11g
·11· 多种严重威胁人类健康的疾病是由昆虫、蜱螨传播的，主要防治措施就是控制这些媒介虫螨的传 播。据世界卫生组织报道，1948~1970 年间，由于使用了滴滴涕，人类免于死于虐疾人数达 5000 万之多，免除疫病患者达 10 亿之多。 正是基于上述两个原因，全世界对农药的需求量仍然很大，而且呈相对稳定的态势。全世 界农药的销售额 1960 年为 5.8 亿美元，1987 年达 200 亿美元，1990 年达 264 亿美元， 2004 年～2007 年均在 320 亿美元左右。 二、 使用农药是综合防治中的重要措施 我国早在 1975 年就提出“预防为主，综合防治”的植物保护方针。综合防治应该理解为从 生态学的观点出发，全面考虑生态平衡、经济利益及防治效果，综合利用和协调农业防治、物理 和机械防治、生物防治及化学防治（使用农药）等有效的防治措施，将有害生物的危害控制在一 个可以接受的水平。化学防治具有对有害生物高效、速效、操作方便、适应性广及经济效益显著 等特点，因此在综合防治体系中占有重要地位。在目前及可以预料的今后很长一个历史时期，化 学防治仍然是综合防治中的主要措施，是不可能被其它防治措施完全替代的。英国的 L.Copping 博士在 2002 年曾指出“如果停止使用农药，将使水果减产 78%，蔬菜减产 54%，谷物减产 32%”。据统计，我国因使用农药每年可挽回粮食损失 5400 万吨，棉花 160 万吨，蔬菜 1600 万 吨，水果 500 万吨，减少经济损失 300 亿人民币。 第四节 农药学的研究范畴 农药学是化学门类和生物学门类许多分支学科的理论和技术交叉而成的综合性学科。农药 科学的核心内容是新农药创制、生产及应用，其研究范畴大致可以划分为下述 7 个领域： 一、农药合成 农药合成主要以有机合成化学的基本理论和技术方法，研究合成大量的供试化合物，通过 多种农药活性生物测定程序筛选出具有开发价值的候选化合物，进一步研究候选化合物的最佳合 成路线，优化合成工艺条件并进行中间试验，为产业化提供技术支持。农药合成研究的重点是筛 选新型先导化合物，然后围绕先导化合物采用生物等排体取代，药效团模型法，定量构效关系法 及虚拟筛选等进行先导结构的多级优化与展开，合成筛选出候选化合物。 二、 剂型加工及施用技术 剂型加工主要是应用物理化学、胶体化学的相关理论，依据农药使用的要求及环境保护的 要求，研究新的剂型。如近年来快速发展的水分散粒剂、微乳剂等环保型新剂型及水溶性袋剂、 包剂、撒滴剂等省力化剂型。此外，针对一个具体的农药品种，依据该农药的理化性质（如挥发 性、光稳定性、水溶性等）及防治对象的生物学特性研究开发出适合的制剂也是剂型加工研究的 主要内容。农药施用技术研究的重点是如何提高农药在靶标（被保护的作物或有害生物）上的有
效沉积率，提高农药有效利用率，尽可能减少对环境的污染。如控制雾滴施药法和静电喷雾技术 就是这一领域的研究成果。 三、农药分析与残留分析 农药分析包括农药产品中有效成分的含量分析、理化性状分析、原材料的质量分析及杂质 的定量分析。农药分析是工厂保证出厂产品质量的主要手段，也是农药监管部门质量管理的重要 措施，更是农药合成、加工和应用等科学研究的基础。农药残留分析是分析农药在农田中的消解 动态，最终在农副产品及相关环境中的滞留情况及各种施药因素对农药最终残留水平的影响。残 留分析的目的是评价农药在农田使用后，除起到正常的防治有害生物或促进作物生长等作用外， 对环境可能造成的污染程度，对人类及其它非靶标生物的潜在毒性。 四、生物活性评价 生物活性评价贯穿新农药研究与开发的全过程，包括室内生物测定和田间药效试验两大部 分。生物测定主要用于先导化合物、特别是候选化合物的筛选，一般都在可控制条件下进行，以 便于生物活性的比较。生物测定材料可以是活体生物，如昆虫的卵、幼虫或成虫，病原菌菌丝或 孢子，杂草幼苗或种子，亦可以是有害生物的某种组织或细胞，甚至是某种酶系。田间药效试验 一般用于农药研究开发的小试，特别是中试阶段，其目的是在田间实际使用条件下评价某种农药 的防治效果和应用价值。此外，一种新农药在大面积示范或推广之前亦应进行多点田间药效试 验，以确定施药适期、施药剂量、施药次数、施药间隔、施药方法等一系列使用技术问题。 五、农药毒理 农药毒理学的研究主要是从症状学的观察入手，研究农药对有害生物的穿透、在有害生物 体内的运转、代谢、作用位点（靶标），从分子水平研究农药与靶标（酶或受体）的相互作用， 阐明农药的作用机理，为农药的科学使用提供依据。此外，以新型农药活性化合物为探针，发现 新的作用衔标，讲而分离并解析作用靶标的三维空间结构，以该靶把标（相当于“镜”）为模型， 定向设计、合成、筛选目标化合物（相当于配“钥匙”），是新农药创制的重要途径。有害生物的 抗药性问题亦是农药毒理学研究的重要内容，特别是抗性机理的研究可以从一个侧面深入了解农 药的作用机理。 六、农药环境毒理 这是农药学与环境科学和生态科学的交又领域。主要研究内容包括两个方面：一是农药在 环境中的归趋，包括施药后农药在大气、水体及土壤中的飘移、沉积、挥发、吸附、淋溶、流失 等物理变化，以及降解、代谢、光解等化学变化。二是农药对环境中非靶标生物的影响，包括对 鱼类水产的影响，对鸟类的影响，对经济昆虫（家蚕、蜜蜂等）及昆虫天敌的影响，对普类的影 响，对环境（特别是士壤）微生物的影响。环境毒理学研究的目的是评价农药的环境安全性，为 农药的科学使用、农药残留毒性的预防以及新农药开发提供依据。 七、农药应用技术 农药应用技术的核心问题是如何充分发挥农药的优势和潜能，降低单位面积农药使用剂 12…
·12· 效沉积率，提高农药有效利用率，尽可能减少对环境的污染。如控制雾滴施药法和静电喷雾技术 就是这一领域的研究成果。 三、农药分析与残留分析 农药分析包括农药产品中有效成分的含量分析、理化性状分析、原材料的质量分析及杂质 的定量分析。农药分析是工厂保证出厂产品质量的主要手段，也是农药监管部门质量管理的重要 措施，更是农药合成、加工和应用等科学研究的基础。农药残留分析是分析农药在农田中的消解 动态，最终在农副产品及相关环境中的滞留情况及各种施药因素对农药最终残留水平的影响。残 留分析的目的是评价农药在农田使用后，除起到正常的防治有害生物或促进作物生长等作用外， 对环境可能造成的污染程度，对人类及其它非靶标生物的潜在毒性。 四、生物活性评价 生物活性评价贯穿新农药研究与开发的全过程，包括室内生物测定和田间药效试验两大部 分。生物测定主要用于先导化合物、特别是候选化合物的筛选，一般都在可控制条件下进行，以 便于生物活性的比较。生物测定材料可以是活体生物，如昆虫的卵、幼虫或成虫，病原菌菌丝或 孢子，杂草幼苗或种子，亦可以是有害生物的某种组织或细胞，甚至是某种酶系。田间药效试验 一般用于农药研究开发的小试，特别是中试阶段，其目的是在田间实际使用条件下评价某种农药 的防治效果和应用价值。此外，一种新农药在大面积示范或推广之前亦应进行多点田间药效试 验，以确定施药适期、施药剂量、施药次数、施药间隔、施药方法等一系列使用技术问题。 五、农药毒理 农药毒理学的研究主要是从症状学的观察入手，研究农药对有害生物的穿透、在有害生物 体内的运转、代谢、作用位点（靶标），从分子水平研究农药与靶标（酶或受体）的相互作用， 阐明农药的作用机理，为农药的科学使用提供依据。此外，以新型农药活性化合物为探针，发现 新的作用靶标，进而分离并解析作用靶标的三维空间结构，以该靶标（相当于“锁”）为模型， 定向设计、合成、筛选目标化合物（相当于配“钥匙”），是新农药创制的重要途径。有害生物的 抗药性问题亦是农药毒理学研究的重要内容，特别是抗性机理的研究可以从一个侧面深入了解农 药的作用机理。 六、农药环境毒理 这是农药学与环境科学和生态科学的交叉领域。主要研究内容包括两个方面：一是农药在 环境中的归趋，包括施药后农药在大气、水体及土壤中的飘移、沉积、挥发、吸附、淋溶、流失 等物理变化，以及降解、代谢、光解等化学变化。二是农药对环境中非靶标生物的影响，包括对 鱼类水产的影响，对鸟类的影响，对经济昆虫（家蚕、蜜蜂等）及昆虫天敌的影响，对兽类的影 响，对环境（特别是土壤）微生物的影响。环境毒理学研究的目的是评价农药的环境安全性，为 农药的科学使用、农药残留毒性的预防以及新农药开发提供依据。 七、农药应用技术 农药应用技术的核心问题是如何充分发挥农药的优势和潜能，降低单位面积农药使用剂
量，提高农药对有害生物的控制效果，增加农药对人类、食品、环境和其他非靶标生物的安全 性，降低生产成本，提高农作物的产量和质量。主要研究内容包括靶标生物学特性对药效的影 响、环境条件对药效的影响，化学防治（施用农药）和其他防治措施的协调以及农药的混用技术 等。 上述的七个研究领域虽然有不同的研究内容和不同的研究方法，但并不是孤立存在，而是 彼此交叉、相互渗透的。例如农药应用技术的研究就不能不涉及农药剂型及施药方法，农药环境 毒理研究必然涉及农药残留分析。同样，农药毒理学的研究基础是农药生物活性。贯穿着七个研 究领域的红线是化合物自身固有的属性。因此，本教材《农药学》中涉及的内容乃是各研究领域 的知识和技能的基础 13
·13· 量，提高农药对有害生物的控制效果，增加农药对人类、食品、环境和其他非靶标生物的安全 性，降低生产成本，提高农作物的产量和质量。主要研究内容包括靶标生物学特性对药效的影 响、环境条件对药效的影响，化学防治（施用农药）和其他防治措施的协调以及农药的混用技术 等。 上述的七个研究领域虽然有不同的研究内容和不同的研究方法，但并不是孤立存在，而是 彼此交叉、相互渗透的。例如农药应用技术的研究就不能不涉及农药剂型及施药方法，农药环境 毒理研究必然涉及农药残留分析。同样，农药毒理学的研究基础是农药生物活性。贯穿着七个研 究领域的红线是化合物自身固有的属性。因此，本教材《农药学》中涉及的内容乃是各研究领域 的知识和技能的基础
第二章杀虫剂 第一节杀虫剂发展历史与现状 杀虫剂可定义为防治农、林业害虫及病媒昆虫的农药。使用杀虫剂防治害虫的历史可以追 潮到古希腊罗马时代。公元前10O0年，古希腊人Homr曾提到硫磺可作为熏蒸剂杀虫。古罗马 学者PIy长老曾提侣用砷作为杀虫剂，并提到用橄榄油处理豆科植物的种子可以防治害虫。公 元前100年，罗马人就应用蒙芦来控制田鼠、家鼠和害虫。公元900年，中国己开始使用碑制 剂来防治园林害虫。1690年，烟草提取物被用作杀虫剂使用：1848年，鱼藤被报道作为杀虫剂 使用：1858年，除虫菊在美国被首次用来防治害虫。可以看出，早期使用的“杀虫剂”多为天 然矿物和一些植物。 对于杀虫剂系统的科学研究始于19世纪中叶对砷化合物的研究，该研究导致了1867年巴 黎绿（一种不纯的亚砷酸铜）的应用，当时在美国该药剂用于控制科罗拉多甲虫的蔓延，使用范 围十分广泛，并在1900年成为世界上第一个立法的杀虫剂。此后，一直到20世纪30年代后半 叶，杀虫剂在植物保护领域的应用仍然仅限于无机化合物和植物性产品，杀虫活性低单位面积 用量大，作用单一，被称为“低效杀虫剂时代”。 20世纪30年代后的一段时期至第二次世界大战末期，世界各国在新农药的研制方面相继 取得突破性进展，开创了现代有机合成农药的新纪元。这个时期，威力巨大的有机氯类杀虫剂 D心T诞生于瑞士，有机磷酸酯类杀虫剂在德国得到开发。嗣后，氨基甲酸酯类及一些含杂原子 的化合物作为杀虫剂使用，使杀虫剂的发展进入“高效杀虫剂时代”。20世纪70年代后，科学 家在拟除虫菊酯光稳定性方面的研究取得重大突破，一系列高效、光稳定拟除虫菊酯类杀虫剂投 入使用，把有机合成杀虫剂又推到“超高效杀虫剂时代”。 20世纪50~60年代，由于大量的化学合成农药推向市场，人们一度对害虫化学防治的前 景持乐观态度。然而，随着使用化学农药后一些副作用的出现，人们又对其提出了许多批评，随 之，研究和开发对环境友好农药的呼声越来越高。 诚然，使用了半个多世纪的化学杀虫剂如有机氯类、有机磷酸类、氨基甲酸类及20 世纪0年代后大量应用的拟除虫菊酯及其他杀虫剂，在卫生害虫及农业害虫的防治中立下了不 可磨灭的功劳，但也暴露出化学杀虫剂的一些问题如许多有机氯类杀虫剂在环境中的高残留 性，有机磷酸酯类及氨基甲酸酯类部分品种对高等动物的高毒性以及害虫对拟除虫菊酯类易产生 抗药性等。其中，绝大部分杀虫剂对有益生物的高杀伤性，尤其是人们所不满意的。尽管人们力 图通过制剂咖工，改善使用方法以及发展害虫综合治理体系去解决这些问题，但仍然有许多不能 令人满意的地方。这些杀虫剂在使用中暴露出来的问题，成为督促人们研究、开发新型杀虫剂的 动力 经过不懈的努力，杀虫剂的研究20世纪末开发取得重大进展。如对传统的有机磷酸酯类 14…
·14· 第二章 杀虫剂 第一节 杀虫剂发展历史与现状 杀虫剂可定义为防治农、林业害虫及病媒昆虫的农药。使用杀虫剂防治害虫的历史可以追 溯到古希腊罗马时代。公元前 1000 年，古希腊人 Homer 曾提到硫磺可作为熏蒸剂杀虫。古罗马 学者 Pliny 长老曾提倡用砷作为杀虫剂，并提到用橄榄油处理豆科植物的种子可以防治害虫。公 元前 100 年，罗马人就应用藜芦来控制田鼠、家鼠和害虫。公元 900 年，中国已开始使用砷制 剂来防治园林害虫。1690 年，烟草提取物被用作杀虫剂使用；1848 年，鱼藤被报道作为杀虫剂 使用；1858 年，除虫菊在美国被首次用来防治害虫。可以看出，早期使用的“杀虫剂”多为天 然矿物和一些植物。 对于杀虫剂系统的科学研究始于 19 世纪中叶对砷化合物的研究，该研究导致了 1867 年巴 黎绿（一种不纯的亚砷酸铜）的应用，当时在美国该药剂用于控制科罗拉多甲虫的蔓延，使用范 围十分广泛，并在 1900 年成为世界上第一个立法的杀虫剂。此后，一直到 20 世纪 30 年代后半 叶，杀虫剂在植物保护领域的应用仍然仅限于无机化合物和植物性产品，杀虫活性低,单位面积 用量大，作用单一，被称为“低效杀虫剂时代”。 20 世纪 30 年代后的一段时期至第二次世界大战末期，世界各国在新农药的研制方面相继 取得突破性进展，开创了现代有机合成农药的新纪元。这个时期，威力巨大的有机氯类杀虫剂 DDT 诞生于瑞士，有机磷酸酯类杀虫剂在德国得到开发。嗣后，氨基甲酸酯类及一些含杂原子 的化合物作为杀虫剂使用，使杀虫剂的发展进入“高效杀虫剂时代”。20 世纪 70 年代后，科学 家在拟除虫菊酯光稳定性方面的研究取得重大突破，一系列高效、光稳定拟除虫菊酯类杀虫剂投 入使用，把有机合成杀虫剂又推到“超高效杀虫剂时代”。 20 世纪 50～60 年代，由于大量的化学合成农药推向市场，人们一度对害虫化学防治的前 景持乐观态度。然而，随着使用化学农药后一些副作用的出现，人们又对其提出了许多批评。随 之，研究和开发对环境友好农药的呼声越来越高。 诚然，使用了半个多世纪的化学杀虫剂如有机氯类、有机磷酸酯类、氨基甲酸酯类及 20 世纪 70 年代后大量应用的拟除虫菊酯及其他杀虫剂，在卫生害虫及农业害虫的防治中立下了不 可磨灭的功劳，但也暴露出化学杀虫剂的一些问题,如许多有机氯类杀虫剂在环境中的高残留 性，有机磷酸酯类及氨基甲酸酯类部分品种对高等动物的高毒性以及害虫对拟除虫菊酯类易产生 抗药性等。其中，绝大部分杀虫剂对有益生物的高杀伤性，尤其是人们所不满意的。尽管人们力 图通过制剂加工，改善使用方法以及发展害虫综合治理体系去解决这些问题，但仍然有许多不能 令人满意的地方。这些杀虫剂在使用中暴露出来的问题，成为督促人们研究、开发新型杀虫剂的 动力。 经过不懈的努力，杀虫剂的研究 20 世纪末开发取得重大进展。如对传统的有机磷酸酯类
杀虫剂，在低毒化及对付害虫抗药性方面作了许多非常有效的工作。不对称型磷酸循及杂环有机 磷杀虫剂的开发成功，可以说是此类杀虫剂发展史上的重大事件。如已商品化的丙硫磷、丙溴 磷、毒死牌、嘧啶氧磷和哒嗦硫磷等。对氨基甲酸酯类杀虫剂的低毒化研究也取得了可喜的成 果，如在高毒品种克百威和灭多威的基础上，开发出了丁硫克百威、硫双灭多威、丙硫克百威利 棉铃威等。这些化合物既保留了其母体化合物对害虫高效的特点，又降低了对哺乳动物的毒性。 拟除虫菊酯类杀虫剂在20世纪末发展极快，除了在其化学结构中引入氟原子增加了杀螨活性 外，还积极在开发诸如对蜜蜂安全和用于防治士壤地下害虫的品种，如1983年开发的氟胺氰菊 酯对蜜蜂安全，1987年开发的七氟菊酯则是第一个适用于地下害虫防治的品种。 除了对传统杀虫剂品种的改造以外，一些结构新颖的杀虫剂在理论上逐渐趋于成熟并陆续 用于生产实践。这些新颖杀虫剂各具特点，在作用机理和应用方式上各具千秋。如氯化烟酰类杀 虫剂，由于其作用机制独特和强有力的内吸杀虫作用，一问世就得到了各界的普遍赞誉：吡啶类 杀虫剂如吡蚜酮，虽然对其作用机制还不是很清楚，但使用该剂后能引起正在危害作物的刺吸式 口器害虫即刻停止取食，起到对害虫危害的实际控制作用：此咚类杀虫剂与常规杀虫剂不同，不 是干扰昆虫的神经系统，而是干扰其呼吸作用，影响氧化磷酸化过程而使昆虫中毒死亡。苯甲酰 苯脲类化合物已有几个品种作为杀虫剂使用，如除虫脲、伏虫降和氟啶脲等，是杀虫剂的另一个 新天地。苯甲酰苯脲类化合物能影响昆虫几丁质的合成（尽管对其影响几丁质酶的活性还是影响 其他步骤仍存在争议)，这为人们研究开发新的对环境友好的杀虫剂指出了光明的前景。作为对 付外骨骼的昆虫，此类几丁质合成抑制剂是发展生物合理杀虫剂的重要思路。与其同理，昆虫保 幼激素及其类似物以及蜕皮激素及其类似物化学结构的确定及其后的仿生合成，亦成为另一类作 用机制独特、对环境友好的新额害虫控制剂。从链霉菌发酵液中分离得到的阿维菌素是一个十六 元环内酯和两个六元环的螺酮醇缩合而成的化合物，它对家佰寄生虫、线虫、昆虫和螨类表现 了极强的毒杀作用。它们的作用机制不同于传统杀虫剂，其作用位点为氨基丁酸受体，干扰昆 虫体内神经末梢的信息传递，即激发神经末梢放出抑制性神经介质氨基丁酸(GABA),激活 氯离子通道，促使GABA门控的氯离子通道延长开放，使神经膜处于抑制状态，从而阻断神经 末梢与效应器的联系，使昆虫麻痹、拒食、死亡。 鉴于许多传统杀虫剂在使用中存在选择性差的缺点，新颖杀虫剂对非靶标生物的毒性也同 样引起人们的关注。新颗杀虫剂较之传统的“广谱性”杀虫剂在对环境安全性如对脊椎动物和有 益昆虫的影响方面进步了许多，但许多品种仍然达不到生物合理农药(Bioratioral pesticides)的 要求。如阿维菌素对高等动物的毒性可以说降到了最低点，甚至可以将它们饲喂牲畜以驱逐其体 内的寄生虫，但对有益昆虫仍然存在较高的毒性。氯化州酰类，溴虫腈和杀虫隆等对鸟类有较高 毒性：丁醚脲，壁嗦制，苯氧威，氯环脲，烯虫酯和虫酰册等，对鱼类仍然是不安全的。相对 于上述品种而言，氟啶脲，氯铃脲，虱螨脲，吡蚜酮和伏虫降对脊椎动物是相当安全的。生物合 理杀虫剂要求其品种应具有广谱活性但又不伤害非靶标生物，尽管诸多新颖杀虫剂品种较之传统 品种已进步了许多，但仍需研究更新颖的化学结构、更合理的加工剂型以及更科学的使用方法以 不断提升杀虫剂的内在价值。 本章将在按化合物来源分类的基础上，讨论名类杀虫剂发展的历史沿革，品种结构特点及 ·15…
·15· 杀虫剂，在低毒化及对付害虫抗药性方面作了许多非常有效的工作。不对称型磷酸酯及杂环有机 磷杀虫剂的开发成功，可以说是此类杀虫剂发展史上的重大事件。如已商品化的丙硫磷、丙溴 磷、毒死蜱、嘧啶氧磷和哒嗪硫磷等。对氨基甲酸酯类杀虫剂的低毒化研究也取得了可喜的成 果，如在高毒品种克百威和灭多威的基础上，开发出了丁硫克百威、硫双灭多威、丙硫克百威和 棉铃威等。这些化合物既保留了其母体化合物对害虫高效的特点，又降低了对哺乳动物的毒性。 拟除虫菊酯类杀虫剂在 20 世纪末发展极快，除了在其化学结构中引入氟原子增加了杀螨活性 外，还积极在开发诸如对蜜蜂安全和用于防治土壤地下害虫的品种，如 1983 年开发的氟胺氰菊 酯对蜜蜂安全，1987 年开发的七氟菊酯则是第一个适用于地下害虫防治的品种。 除了对传统杀虫剂品种的改造以外，一些结构新颖的杀虫剂在理论上逐渐趋于成熟并陆续 用于生产实践。这些新颖杀虫剂各具特点，在作用机理和应用方式上各具千秋。如氯化烟酰类杀 虫剂，由于其作用机制独特和强有力的内吸杀虫作用，一问世就得到了各界的普遍赞誉；吡啶类 杀虫剂如吡蚜酮，虽然对其作用机制还不是很清楚，但使用该剂后能引起正在危害作物的刺吸式 口器害虫即刻停止取食，起到对害虫危害的实际控制作用；吡咯类杀虫剂与常规杀虫剂不同，不 是干扰昆虫的神经系统，而是干扰其呼吸作用，影响氧化磷酸化过程而使昆虫中毒死亡。苯甲酰 苯脲类化合物已有几个品种作为杀虫剂使用，如除虫脲、伏虫隆和氟啶脲等，是杀虫剂的另一个 新天地。苯甲酰苯脲类化合物能影响昆虫几丁质的合成（尽管对其影响几丁质酶的活性还是影响 其他步骤仍存在争议），这为人们研究开发新的对环境友好的杀虫剂指出了光明的前景。作为对 付外骨骼的昆虫，此类几丁质合成抑制剂是发展生物合理杀虫剂的重要思路。与其同理，昆虫保 幼激素及其类似物以及蜕皮激素及其类似物化学结构的确定及其后的仿生合成，亦成为另一类作 用机制独特、对环境友好的新颖害虫控制剂。从链霉菌发酵液中分离得到的阿维菌素是一个十六 元环内酯和两个六元环的螺酮醇缩合而成的化合物，它们对家畜寄生虫、线虫、昆虫和螨类表现 了极强的毒杀作用。它们的作用机制不同于传统杀虫剂，其作用位点为 r-氨基丁酸受体，干扰昆 虫体内神经末梢的信息传递，即激发神经末梢放出抑制性神经介质 r-氨基丁酸（GABA），激活 氯离子通道，促使 GABA 门控的氯离子通道延长开放，使神经膜处于抑制状态，从而阻断神经 末梢与效应器的联系，使昆虫麻痹、拒食、死亡。 鉴于许多传统杀虫剂在使用中存在选择性差的缺点，新颖杀虫剂对非靶标生物的毒性也同 样引起人们的关注。新颖杀虫剂较之传统的“广谱性”杀虫剂在对环境安全性如对脊椎动物和有 益昆虫的影响方面进步了许多，但许多品种仍然达不到生物合理农药（Biorational pesticides）的 要求。如阿维菌素对高等动物的毒性可以说降到了最低点，甚至可以将它们饲喂牲畜以驱逐其体 内的寄生虫，但对有益昆虫仍然存在较高的毒性。氯化烟酰类，溴虫腈和杀虫隆等对鸟类有较高 毒性；丁醚脲，噻嗪酮， 苯氧威，氟环脲，烯虫酯和虫酰肼等，对鱼类仍然是不安全的。相对 于上述品种而言，氟啶脲，氟铃脲，虱螨脲，吡蚜酮和伏虫隆对脊椎动物是相当安全的。生物合 理杀虫剂要求其品种应具有广谱活性但又不伤害非靶标生物，尽管诸多新颖杀虫剂品种较之传统 品种已进步了许多，但仍需研究更新颖的化学结构、更合理的加工剂型以及更科学的使用方法以 不断提升杀虫剂的内在价值。 本章将在按化合物来源分类的基础上，讨论各类杀虫剂发展的历史沿革，品种结构特点及